Пластинчатый теплообменник Alfa Laval T45-MFM Миасс

Все ваши потребности будут учтены при подборе оборудования.

В то время как в экспериментах по измерению поля скорости по методу Stereo PIV глава 2. Наилучшие аппараты для подготовки продуктов и рабочих сред. Хотя скорость переноса в элементах объема столь малых масштабов явлений микросмешения определяется в первую очередь физико-химическими свойствами среды и диффундирующих веществ, на нее оказывает влияние и микромасштабная структура потока. В работе [] подтверждается, что данный метод эффективен для определения перепада давления в газожидкостных потоках, особенно в ламинарном режиме. Временем, необходимым для перемешивания соли и получения раствора определенной концентрации, считают время, которое пройдет от момента изменения линейного хода кривой температуры растворителя, слегка повышающейся под влиянием перемешивания, до установления линейного хода кривой в новом равновесном состоянии.

Паяный теплообменник Alfa Laval ACH220EQ Хабаровск Пластинчатый теплообменник Alfa Laval T45-MFM Миасс

Теплообменник Альфа Лаваль используется в различных промышленных отраслях и бытовых условиях. Ценой и качеством они превосходят многие аналоги и отличаются рядом особенностей: Уважаемые посетители сайта, если при заполнении онлайн формы у Вас возникнут какие -либо затруднения Вы можете заполнить и отправить только контактные данные.

Количество тепла, которое должно поступать на одну сторону теплообменника и отдаваться другой. Данные можно взять из технических условий ТУ или договора с теплоснабжающей организацией. Температура греющей среды Температура греющей среды горячий контур на выходе из теплообменника. Температура греющей среды Температура нагреваемой среды холодный контур на выходе из теплообменника. Температура нагреваемой среды Температура нагреваемой среды холодный контур на входе в теплообменник.

Температура нагреваемой среды Дополнительные параметры Вы можете указать дополнительные параметры, которые будут учтены при расчете теплообменника Допускаемые потери напора в ПТО, макс.: Мы предлагаем следующие виды теплообменного оборудования этого бренда: Производство данных теплообменников является одним из самых крупных на территории России.

Мы являемся официальным поставщиком оборудования компании " Альфа Лаваль ", поэтому наши цены на теплообменники полностью соответствуют официальному сайту производителя. Центральный офис компании находится в Санкт-Петербурге, а производственные мощности - в г. Пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль представленны в широком ассортименте, а потому его параметры варьируются.

Это позволяет купить нужные именно для ваших условий эксплуатации. Зависимое подключение Независимое параллельное подключение Независимое подключение с двухступенчатой системой ГВС Отопительные системы с низким давлением лучше покажут себя именно со схемой зависимого подключения, которая в определенных случаях предоставляет возможность установки регулятора.

Такой тип подключения гарантирует наивысшую теплоотдачу теплообменника. Такое подключение обеспечивает максимальное использование тепла и низкую температуру обратной воды при водоразборе из системы ГВС. Наши специалисты помогут подобрать необходимое теплообменное оборудование, отталкиваясь от ваших требований. Для бесплатного подбора оборудования воспользуйтесь любым из представленных ниже способов оформления заявки:.

Насосы для промывки теплообменников. Жидкость для промывки теплообменников. Промывочные насосы по акции. Насосы Wilo Насосы Grundfos. Основное влияние на скорость переноса теплоты или вещества при этом оказывают характеристики пограничного слоя, которые зависят от условий течения перемешиваемой среды в непосредственной близости к межфазной поверхности.

Наибольшее распространение получила классификация, в основу которой положена геометрия насадочных элементов статических смесителей. Так Богданов [65] выделяет: А в [7 и 30] статические смесители подразделяются на пять основных типов: Чаще всего они изготавливаются скручиванием плоской пластины на некоторый угол вдоль продольной оси. Статический смеситель при этом составляется из отдельных элементов или элементов, соединенных в звенья по несколько штук.

Собранные элементы помещаются в цилиндрическую трубу, образующую корпус смесителя, причем таким образом, чтобы лево- и право- изогнутые спирали чередовались по всей ее длине рис. Обязательным условием работоспособности смесителя является точность подгонки смесительных элементов, т. Для осуществления процесса гомогенизации смешиваемым компонентам достаточно один раз пройти по трубе с винтовыми элементами.

Нужная степень гомогенизации смеси регулируется числом элементов. Рис Схема статического смесителя с винтовыми элементами а , конструкция б и схемы установки в, г смесительных элементов: Данная простейшая схема оказалась чрезвычайно эффективной, и, начиная с г. Варианты конструкций статических смесителей с винтовыми элементами представлены на рис Рис Различные виды конструкции смесителей с винтовыми элементами.

Рис Параллельная установка винтовых элементов в смесителе: Однако в процессах, для которых важным является высокие локальные напряжения эмульгирование, диспергирование они значительно уступают открытым конструкциям с лезвиями. Здесь задача многократного разделения и рекомбинации смешиваемых компонентов статическим способом решается установкой набора пластин, разделяющим поток, под определенным углом к потоку.

Устройство такого смесителя представлено на рис Плоские элементы, последовательно расположенные вдоль корпуса, обеспечивают разделение жидкостей на отдельные потоки и их направленное движение по сложным каналам, где они многократно воссоединяются и вновь дробятся до высокой степени гомогенизации. По подобной схеме работают смесители hitran британской фирмы Cal Gavin [76] и ИХЛ СС [86] отечественного производства, который изображен на рис Широкое распространение получили смесители, в которых элементы набираются в виде своеобразной пространственной решетки из взаимно перпендикулярных пластин, ориентированных вдоль цилиндрического корпуса по ходу потока рис рис.

Рабочие элементы в статическом смесителе не обязательно должны иметь упорядоченную структуру рис. Широкое распространение получили статические смесители с нерегулярными насадочными элементами например, рис. В ряде конструкций промежуточные камеры создаются не расстановкой смесительных вставок в одном корпусе, а выполнены в виде отдельных многогранных или цилиндрических объемов рис.

Переход же из одной камеры в другую осуществляется по соединительным каналам-трубопроводам. Преимуществом данного смесителя является его низкая металлоемкость и возможность изменять положения камер в пространстве, добиваясь эффективного использования аппарата. Рис Насадочный слой а из элементов Инжехим б: D размер элемента; h толщина элемента Рис Смеситель с промежуточными камерами: На рис представлена насадка-колпачок для перемешивания нескольких жидких сред.

Устройство состоит из конического корпуса и ряда поперечных дисков, фиксированных на одной оси и снабженных сквозными периферийными прорезями-каналами. Коническая форма корпуса существенно облегчает разборку насадки в случае отвердевания смеси. Так, на рис представлен смеситель, в котором диски 4 с несколькими сквозными каналами 5 установлены с помощью дистанционных втулок 6 на некотором расстоянии одна от другой в цилиндрическом корпусе 3 и образуют, таким образом, промежуточные камеры для дополнительного перемешивания компонентов.

Среди многочисленных конструкций следует назвать так называемые трубчатые смесители. Корпусом этих смесителей служит жесткий или гибкий рукав трубопровода, отформованный таким образом, чтобы рифления рис. С этой же целью в трубчатых смесителях располагают различные спирали рис. При внезапном расширении трубопровода потери энергии расходуются исключительно на вихреобразование, связанное с отрывом потока от стенок, т.

Внезапное сужение трубопровода вызывает обычно меньшую потерю энергии, чем внезапное расширение при одинаковом соотношении площадей трубопровода. Потеря энергии в этом случае обусловлена трением на входе в узкую трубу и потерями на образование вихрей. Образование вихрей обусловлено тем, что поток, обтекая входной угол в узкий трубопровод, срывается с него и сужается; кольцевое же пространство вокруг суженной части потока заполняется малоподвижной завихренной жидкостью.

Исследованием принципов работы статических смесителей данного типа было проведено в работах [, ]. Рис Статический смеситель с каплевидными элементами: Особенность данного устройства состоит в том, что каплевидная форма элементов вынуждает потоки жидкостей двигаться с различными скоростями, возрастающими по мере удаления от поверхности этих органов, что приводит к относительному движению слоев, улучшающему смешение.

Крепление каплевидных элементов к съемным боковым стенкам корпуса обеспечивает доступность их для очистки или замены Гофрированные пластины Попытки максимально увеличить межфазную поверхность смешиваемых материалов, не увеличивая размеров смесителя, привело к созданию еще одного типа статических смесителей аппаратов, в которых элементы представляют собой пакеты гофрированных металлических или пластмассовых пластин, соприкасающиеся поверхности которых образуют пересекающиеся.

Смесители подобного типа выпускаются рядом зарубежных фирм. При работе статических смесителей других типов разделение и воссоединение потоков совершается при пропускании материалов через образованные элементами каналы. Особенность работы смесителей с гофрированными элементами состоит в том, что отдельные потоки непосредственно контактируют в пересекающихся направлениях друг с другом, совершая при этом активный массообмен рис.

Процесс смешения регулируется подбором числа гофрированных смесительных пластин. Ввиду того, что число пересечений каналов увеличивается пропорционально площади поперечного сечения смесителя и, следовательно, количество пересечений одинаково на единицу массы потока, степень смешения не зависит от диаметра корпуса. Существуют различные конфигурации гофр смесительных пластин, которые выполняются в зависимости от типа смешиваемых компонентов, допускаемого перепада давления и требуемой степени диспергирования [93].

Другие варианты конструкций представлены на рис рис Рис Смесительная головка с гофрированными элементами: Основные элементы таких смесителей имеют сложную пространственную структуру, которую получают путем объединения смесителей различных типов, как это показано на рис. Прочие конструкции смесителей В ряде случаев к статическим смесителям относят [65] также давно и широко известные инжекционные и эжекционные смесители рис.

Инжекционный способ заключается в том, что один компонент подают под давлением через сопло по оси трубопровода, по которому протекает второй компонент. Перемешивающее действие повышается вследствие того, что струя потока, вытекающая из сопла, подсасывает жидкость, движущуюся по трубопроводу. Такие смесители относят к статическим в некотором роде условно, поскольку упомянутые устройства применяются лишь для перемешивания низковязких материалов при условии создания потоков с достаточно высоким значением критерия Рейнольдса Re , в то время как диапазон применимости статических смесителей более широкий.

К типу специальных относится статический смеситель-реактор рис. Подобным образом удается реализовать реакторы вытеснения с заранее заданным профилем температуры по длине аппарата [4]. Рис Смеситель-реактор фирмы Koch-Sulzer: Они предназначены для смешения жидкости, которая вошла в систему в разное время. Цель их применения состоит в том, чтобы заглушить входные колебания состава за счет широкого распределение времен пребывания элементов потока в аппарате, как это происходит в аппарате с мешалкой.

Одним из способов приблизить получить такое распределение это использование стенок смесителя за счет применения множества параллельных труб [19 20] Ламинарный и турбулентный механизмы перемешивания в статических смесителях Как было показано в главе 1. И хотя для каждого типа этих устройств характерна своя картина смешения, тем не менее, общим является то, что эффективное перемешивание достигается двумя способами: Ламинарный механизм перемешивания Первоначально статические смесители были разработаны для достижения хорошего смешения жидкостей в ламинарном потоке.

Отправной точкой в изучении механизма ламинарного перемешивания явилось понимание роли поверхности раздела между компонентами смеси и ее зависимости от деформации сдвига. В случае больших деформаций эта зависимость имеет вид [94]: Величина поверхности раздела смешиваемых компонентов в ламинарном потоке связана с одной из наиболее удобных мер оценки степени неоднородности средней толщиной шириной полос, определяемой как среднее расстояние между слоями одного и того же компонента в системе.

Рис [95] иллюстрирует это понятие и показывает, как толщина полос уменьшается, когда жидкость сдвигается в направлении перпендикулярном исходным x. Соответственно, граничная область между белыми и черными полосами увеличивается. При достаточно большом смещении верхней поверхности толщина полосы уменьшится настолько, что молекулярная диффузия устранит различия в концентрации.

Однако эффективность простых сдвигов становится довольно низкой, если полосы ориентированы в направлении сдвига. Большая эффективность возможна, если направление сдвига периодически изменяется. Разделение и рекомбинация полос в новые структуры также повышают эффективность рис рис. Более глубокое описание механизма ламинарного перемешивания было предложено в [96] рис.

Автор заметил, что потоки с одноосным растяжением несколько более эффективны при низких напряжениях, чем потоки простого сдвига и становятся намного более эффективными, при больших напряжениях, из-за неблагоприятной ориентации полос, которая происходит во время простого сдвига. Автор работы пришел к заключению, что потоки простого сдвига, более эффективны на промежуточных уровнях напряжения, особенно для неньютоновских жидкостей.

Рис Изменение толщины полос от простого сдвига а исходное положение; б после сдвига Рис Двух стадийный механизм ламинарного смешения в статическом смесителе Рис Увеличение площади поверхности жидкости при идеальных условиях ламинарного течения. При этом естественно, что поток совершает работу, и перепад давления в смесителе будет выше, чем в пустой трубе.

Но необходимая для подобной эффективности смешения дополнительная энергия меньше чем при механическом возбуждении или при достижении турбулентности [84]. Существует несколько способов организации процесса ламинарного смешения в статических смесителях. Наиболее часто применяется способ, который реализован в статическом смесителе Kenics.

Он состоит из серии винтообразных смесительных элементов рис. Чередующиеся участки винта имеют противоположное направление нарезки. Они сварены таким образом, что край одного элемента перпендикулярен ближайшему краю соседнего элемента. Поэтому жидкость каждый раз расслаивается при переходе от одного элемента к другому. В пределах одного элемента жидкость течет по двум полукруглым винтовым каналам [94].

При ламинарном течении материал делится на торцевой кромке каждого элемента и следует по каналам, образуемым поверхностью элементов. На каждом последующем элементе оба потока продолжают делиться дальше рис. В результате число полос N материала увеличивается в соответствии с зависимостью: Рис Винтовые элементы Kenics где п число элементов.

Весь материал непрерывно и равномерно перемешивается, выравниваются температура, скорость и концентрация смешиваемых компонентов. Цифры наверху число элементов; внизу число полос Рис Схема радиального движения в смесителе: Он не учитывает существенных особенностей структуры потоков, возникающих при смешении конкретных материалов. Отверстия каналов выполнены таким образом, чтобы вход в канал был извне, а выход внутрь.

Рис Структура потоков в смесителе с промежуточными камерами: При течении внутри каждого смесительного элемента смешения не происходит имеет место радиальное перераспределение четырех потоков и между двумя расположенными последовательно элементами образуется полость, имеющая форму тетраэдра. Четыре потока, выходящие из первого элемента смесителя, объединяются, образуя новые поверхности раздела рис.

Течение, происходящее в области тетраэдра, является по своей природе дивиргентно-конвергентным. Оно приводит к существенному растяжению элементов поверхности раздела. В таком растянутом состоянии жидкость снова делится на четыре потока, попадая во входные отверстия второго. В результате течения и рекомбинирования потоков жидкости число полос N увеличивается в четыре раза.

Следуя за потоком, проходящим через ряд смесительных элементов, можно заметить, что между числом полос и числом элементов существует следующая связь: Число образующихся таким образом слоев будет различно. В [97] отношения между числом полос и рядом элементов для нескольких типов статических смесителей были сведены в таблицу табл.

Теоретическое число полос на одном элементе статического смесителя Kenics ISG Inliner SMV 2 n 4 n 32 n1 n n 2n 1 n c число каналов Число полос для гофрированного смесителя, составленного из трубных секций, приближенно оценивается из зависимости [93]: Стоить отметить, что для достижения, определенного качества смешения числа слоев при перемешивании компонентов с большими различиями вязкости в ламинарном режиме требуется больше смесительных элементов, чем рассчитано по уравнениям табл.

Турбулентный механизм перемешивания Когда скорость потока достигает определенного значения, начинает действовать другой механизм перемешивания. В турбулентных течениях элементы статического смесителя начинают усиливать турбулентные вихри, тем самым создавая условия для интенсификации радиального перемешивания.

Количество энергии, затрачиваемой на вихреобразование и отнесенной к единице массы жидкости в единицу времени, принято оценивать величиной диссипации энергии [98]: Размер этих вихрей пропорционален Колмогоровскому масштабу: Как видно из формулы 1. Учитывая типичные коэффициенты диффузии для маловязких жидкостей, полное перемешивание в статическом смесителе произойдет за миллисекунды [84].

В [84] выделяют два механизма, по которым энергия рассеивается в турбулентном потоке: Полное же рассеивание энергии,, распределяется между граничной зоной и ядром потока: Таким образом, чем выше значение полной энергии диссипации, тем эффективнее протекает процесс смешения. Исследования в этом направлении были выполнены в [99], где изучалось множество быстрых, последовательных реакции, селективность которых очень чувствительна к смешению в молекулярном масштабе.

Это показывает, что смеситель SMV, который использует гофрированные пластины с большим перепадом давления, менее эффективен для ускорения реакции, чем смеситель SMXL, который использует многослойную конструкцию. В [] характеризовали влияние элементов статических смесителей на характерные времена микро- и мезосмешения. Была предложена модель для оценки времен и предсказания.

Аналогичная работа по определению времен макро-, микро- и мезосмешения в трубчатых статических смесителях диффузор-конфузорного типа была проделана в [89]. Однако затраты энергии на перемешивания при этом на порядок выше, чем в ламинарном потоке. Поэтому турбулентный механизм перемешивания в статических смесителях используется гораздо реже, а работы по изучению турбулентного перемешивания в статических смесителях встречается крайне редко.

В зависимости от вязкости перерабатываемой среды и скорости потока в статических смесителях могут быть реализованы как ламинарный, так и турбулентный режимы. В ламинарном режиме наиболее распространенными процессами, осуществляемыми в статических смесителях, являются процессы смешения сред, различающихся по вязкости смешение эпоксидных смол с отвердителями, низкомолекулярных каучуков со сшивающими агентами и т.

Применительно к процессам, протекающим в статических смесителях, энергия NП, которую необходимо затратить на перемешивание, может быть найдена из выражения [87]: Откуда следует, что интенсивность перемешивания в статических смесителях полностью определяется величиной перепада давления: Однако повышение интенсивности перемешивания всегда связано с увеличением энергозатрат, а технологический.

Поэтому интенсивность перемешивания следует определять исходя из условий достижения максимального технологического эффекта при минимальных энергозатратах. Величина перепада давления в трубчатых аппаратах существенно зависит от скорости потока жидкости, поэтому в литературе подобную зависимость принято записывать в виде полинома второго порядка []: Физический смысл уравнения 1.

Для трубчатых аппаратов, в которых величина перепада давления также зависит от их длины или количества рабочих элементов, это уравнение может быть записано в виде: Если в аппарате поток движется через неподвижный слой с определённой пористостью и плотностью упаковки частиц, величина перепада давления может быть найдена с помощью уравнения Эргуна []: Значения постоянных и 1,75 в этом уравнении были получены путем обработки результатов экспериментов, в которых в.

Стоит отметить, что данное уравнение не подходит для выполнения точных расчетов, так как дает большую погрешность для элементов сложной формы. Однако если подобрать соответствующие значения постоянных, форма записи данного уравнения может быть использована для нахождения зависимости величины перепада давления для элементов одной формы, но различных размеров.

Для аппаратов с неподвижным слоем насадочных элементов он может быть найден из выражения: В зарубежной литературе коэффициент гидравлического сопротивления принято обозначать как f - фактор трения. В общем случае коэффициент сопротивления зависит от формы, материала насадки и характера движения среды и описывается уравнением: C Re m где C 1 и m эмпирические константы; Re число Рейнольдса: Константа m в формуле 1.

Подобное поведение наблюдается и в пустых трубах, где тр 0, 02 при Re. Так для колец Рашига коэффициент может быть вычислен по формуле []: C и турбулентный 3. Известные корреляции можно найти в [], график зависимости критерия Eu от критерия Re для типовых статических смесителей фирмы "Sulzer", построенный на основании опытных данных, показан на рис Рис Зависимости критерия Eu от критерия Re для типовых статических смесителей фирмы "Sulzer" [].

Также в литературе можно встретить следующую запись: NeRe K p, 1. Сравнение K p для различных статических смесителей Смеситель Производитель Литература Моделирование Kenics Cleveland LPD Inliner SMX ISG В литературе также приводятся формулы, связывающие полученную экспериментально величину перепада давления с величиной диссипации энергии [86], то есть энергией, затрачиваемой в единицу времени на преодоление трения частиц единицей массы жидкой.

Здесь ср длиной L со скоростью 40 P t, 1. В различных случаях возникает необходимость сравнительной оценки интенсивности перемешивания в статических смесителях с другими видами смесительного оборудования, однако вид зависимостей, показанных выше, плохо справляются с данной задачей.

Поэтому в литературе например, в [84] часто используют характеристику, которая показывает отношение насосной мощности, затраченной статическим смесителем, к расходу энергии на рабочем колесе мешалки в традиционном емкостном аппарате: Подобный подход позволяет проводить прямое сравнение между статическими смесителями и аппаратами с мешалкой, но его недостаток заключается в том, что сравнение должно проводиться для процессов, проводимых в аналогичных условиях расходе и плотности среды.

В зарубежной литературе [84] для оценки эффективности работы статических смесителей часто используется величина Z, выражающая отношение коэффициента гидравлического сопротивления в статическом смесителе смесителя к коэффициенту гидравлического сопротивления в пустой трубе тр: Однако этим критерием сложно пользоваться при проектировании смесителя, потому что диаметр аппарата может отличаться от диаметра подводящей трубы.

Кроме того, использование отношения коэффициентов сопротивления сопряжено с некоторыми трудностями при анализе работы статических смесителей, работающих в турбулентных режимах, так как в турбулентных потоках перепад давления в статическом смесителе на несколько порядков выше, чем в пустой трубе и увеличивается пропорционально квадрату скорости.

Поэтому наибольшее распространение такая формулировка получила при описании аппаратов,. В литературе указывается, что величина Z для винтовых вставок Kenics колеблется в диапазоне от 5 до 8 [59, ]; от 6 до 60 для смесителей SMX [59, ]; между 60 и для SMV [59]. Другие конструкции статических смесителей менее изучены, но величины Z для них также были найдены.

Значения этих коэффициентов для различных комбинаций ламинарного и турбулентного течения приводятся в литературе [59] или могут быть найдены по экспериментальным зависимостям, использующих отношение перепадов двух фаз: В работе [] подтверждается, что данный метод эффективен для определения перепада давления в газожидкостных потоках, особенно в ламинарном режиме.

Однако величина C должна быть определена для различных конструкций статических смесителей. Для вязкоупругих жидких фаз, вследствие дополнительного перепада давления, связанного с эластичностью, C 7,1; 6, 0; 6, 2 для смесителей Kenics, Komax и SMX []. Потоки жидкость-жидкость Для жидкость-жидкостных систем подход Локхарта и Мартинелли оказался неточным, поэтому для расчетов перепада давления в жидкость-жидкостных потоках используют методику, предложенную в [].

Согласно этой методике жидкость-жидкостная дисперсия предполагается псевдогомогенной фазой с приведенной плотностью вязкостью LL: А перепад давления в системе жидкость-жидкость может быть рассчитан по существующим зависимостям для статических смесителей различных конструкций, но о результатах в литературе не сообщается.

Так как в каждом конкретном случае требуется достижение определенного технологического эффекта, то и мера оценки эффективности в каждом случае может быть уникальна. В общем случае, в зависимости от физического механизма процесса, протекающего в смесителях как было отмечено в главе. Первая группа параметры, зависящие от макрохарактеристик потока такие процессы как гомогенизация, тепловая гомогенизация.

Мерой эффективности перемешивания для этой группы является однородность потока. Ко второй группе относятся параметры, зависящие от микрохарактеристик потока диспергирование, эмульгирование дисперсный состав, межфазная поверхность и т. К третьей параметры, зависящие от течения в пограничном слое, от которых зависят явления тепло- и массообмена на границах раздела фаз толщина пограничного слоя, коэффициент массопередачи Основные параметры для оценки однородности перемешивания Однородность перемешивания может быть оценена большим количеством различных параметров, в работе [] их приводится более К сожалению, эти параметры не всегда поддаются определению или сравнению друг с другом.

Не существует и единственного критерия, который бы подходил для любого случая, каждый параметр имеет свои достоинства и недостатки. Толщина полос Как уже было отмечено в главе 1. Использование этого параметра представляется очень удобным с теоретической точки зрения, потому что не зависит от молекулярной диффузии и проблем, связанных с объемом выборки.

В теории, если на вход смесителя поступают две жидкости, которые идентичны за исключением некоторой измеримой особенности, такой как цвет, то на выходе из аппарата можно будет наблюдать картину например, рис. В пределе толщина полос может стать настолько маленькой, что будет неразличима для непосредственного восприятия, что будет означать полное перемешивание.

В этом случае эффективность будет определяться только начальным распределением жидкостей, геометрией насадочных элементов и их расположением. Если перемешиваемые жидкости будут иметь различные физические свойства, то на пространственное распределение компонентов на выходе смесителя будут влиять их вязкость и объемная доля, но понятия максимальной толщины и распределения полос останутся актуальными.

Однако этот параметр может использоваться только в глубоко ламинарных невозмущенных потоках, так как наличие турбулентных пульсаций будет нарушать границу между компонентами и размывать полосы. На практике же могут также. Поэтому в большинстве экспериментальных исследований используют другие параметры однородности перемешивания, основанные на измерении концентрации компонентов в потоке.

К таким параметрам относятся относительное стандартное отклонение концентрации на выходе из смесителя RSD от англ. Relative Standard Deviation , коэффициент отклонения CoV от англ. Coefficient Of Variation и др. Однако, при относительной простоте получения этих параметров, существует несколько особенностей связанных с их измерением и интерпретацией, которые обычно игнорируются в литературе.

Во-первых, значение концентрации, полученной в эксперименте, должно быть средневзвешенным по объему, а не по площади, что следует учитывать при отборе проб. Во-вторых, необходимо учитывать объем отбираемой пробы, так как слишком большой образец не позволит увидеть изменение в концентрации. Слишком маленький же, напротив, может дать ошибочные данные, связанные с колебаниями концентрации.

Некоторые рассуждения на тему осуществления выборки при проведении измерений концентраций на выходе из статического смесителя можно найти в []. Относительное стандартное отклонение концентрации RSD 44 Чтобы дать определение стандартному отклонению концентрации, рассмотрим смесь, состоящую из двух компонентов.

Обозначим концентрацию первого компонента как с 1, где 0с 1, тогда концентрация второго компонента будет с2 1 с1. Разобьем поперечное 1 сечение на выходе из смесителя на J, точек измерения концентрации. Разбиение должно проходить таким образом, чтобы произведение площади каждой разбитой области на местную скорость, нормальную к этой области, было равно для каждой точки измерения.

Это будет соответствовать объемному расходу и позволит получить относительно большие области в зоне низких скоростей у стенок аппарата. Тогда средняя концентрация может быть найдена из уравнения: Отсюда стандартное отклонение концентрации: Кроме того, отношение расходов может быть заменено средней концентрацией 1 компонента без потери точности.

Таким образом, коэффициент отклонения становится функцией трех безразмерных переменных []: Z L CoV bexp, 1. Экспериментально полученные значения b и Z для различных статических смесителей в ламинарных потоках представлены в табл. Критерием эффективности работы смесителя в этом случае выступает коэффициент перемешанности который рассчитывается из уравнения: Значение a 1 обозначает полное перемешивание исходных компонентов на выходе из аппарата, тогда как a 0 сообщает об обратном.

Этот параметр становится особенно важным при работе статического смесителя в качестве реактора, в котором качество готового продукта реакции особенно 1-ого порядка определяется временем реакции. Оценка однородности в этом случае основывается на изучении функции распределения по времени пребывания элементов потока в аппарате, для чего в основной поток на входе в аппарат производится ввод инертного индикатора с последующей регистрацией кривой отклика на выходе.

В зависимости от способа ввода инертного индикатора различают c-кривую отклика при импульсном вводе индикатора рис. А мерой временной однородности 2 выступает дисперсия функции распределения времени пребывания элементов в потоке, которая рассчитывается по формуле: Существенным недостатком использования дисперсии времени пребывания является то, что она не учитывает форму кривой отклика, которая также содержит в себе информацию о временной неоднородности потока.

Поэтому для описания кривой отклика чаще прибегают к теоретическим моделям диффузионной, ячеечной, рециркуляционной, комбинированной и т. Для оценки временной однородности в статических смесителях наибольшее распространение получила диффузионная модель или модель поршневого потока.

Продольное перемешивание Диффузионная модель основана на том, что все элементы потока в аппарате движутся параллельно друг другу с одинаковой скоростью как бы в виде поршня , при этом отклонения во времени пребывания связаны с перемешиванием, наличие которого описывается формальным законом диффузии. Единственным параметром этой модели является. Но при одном и том же значении D L картина перемешивания может быть разной на нее влияют также длина аппарата L и скорость потока w.

Иногда в качестве характерного линейного размера при расчете числа Ped используют эквивалентный диаметр насадки dэ. Поэтому, чтобы распространить результаты на ряд подобных процессов, продольное перемешивание чаще характеризуют критерием подобия Пекле []: Рис Кривые отклика для диффузионной модели при импульсном а и ступенчатом вводе б. Оценка значения параметра диффузионной модели в статических смесителях различных конструкций была предметом многих исследований [87, , ].

Однако в силу фундаментальных различий в условиях и методах проведения экспериментов представить какиелибо обобщенные данные не представляется возможным. Примечательным является тот факт, что в зарубежных исследованиях для нахождения функции распределения по времени пребывания элементов потока в аппарате использую ступенчатый ввод индикатора f-кривую отклика , в то время как в отечественных предпочтение отдается импульсному вводу c-кривую отклика Основные параметры для оценки характеристик межфазной поверхности В процессах перемешивания, которые сопровождаются образованием межфазной поверхности таких как эмульгирование и диспергирование оценить эффективность работы статического смесителя становится намного сложнее из-за большого количества значимых переменных две плотности, вязкости, поверхностное натяжение, два расхода, схема организации потоков, геометрия устройства.

На первый план здесь выходят показатели, зависящие от микрохарактеристик потока, такие как коэффициент массопередачи, площадь межфазной поверхности, дисперсный состав фаз и т. Основным параметром для оценки эффективности работы аппарата в этом случае является объемный коэффициент массоотдачи от жидкой фазы Ka.

L На данный момент в литературе можно встретить некоторых корреляции экспериментальных данных для различных конструкций смесителей, но диапазон их применимости ограничен. Зависимость Ka L для эмульгационной колонны известной длины, оборудованной смесительными элементами, принято записывать в виде []: В работе [] авторы показали, что смесительные элементы способны увеличивать как площадь межфазной поверхности a, так и коэффициент массоотдачи от жидкой фазы Увеличение межфазной поверхности происходит из-за увеличения газосодержания за счет увеличения времени пребывания мелких пузырей в аппарате, а увеличение K L.

K L за счет интенсификации турбулентности на смесительных элементах. Наиболее общие методы измерения d Ka L в газо-жидкостных системах приводятся в Для оценки эффективности работы аппарата в системах жидкость-жидкость используется уже объемный коэффициент массопередачи использовать уравнение аналогичное 1. Для нахождения KDa можно b c KDa auc ud 1.

Литературные данные включают значения KDa в системах бензол вода - уксусная кислота, толуол - вода - уксусная кислота, бутанол - вода - янтарная кислота, вода - ацетон - толуол и тетрахлорид углерода - вода - пропионовая кислота [38, 40]. Однако известных экспериментальных данных и эмпирических корреляции явно недостаточно для систематизации и полноценного описания процесса массопередачи в системах жидкостьжидкость при использовании статических смесителей.

Высота единицы переноса В процессах абсорбции в качестве меры эффективности может выступать непосредственно высота единицы переноса ВЕП. Так в работе [59] приводятся зависимости для системы воздух-нафталин в колонне, оборудованной смесительными элементами Sulzer SMV: Там же приводится, что эффективность массопередачи при использовании смесителей SMV приблизительно в четыре раза выше, чем для колец Палля, а выше, чем в абсорбционной колонне с кольцами Рашига.

Саутеровский диаметр Ka L в раз В противовес газо-жидкостным системам, много исследований в системах жидкостьжидкость были направлены на оценку среднего объемно-поверхностного, или саутеровского диаметра d Первые зависимости были получены в году для статического смесителя Kenics в работе []: Анализируя зависимости, представленные в табл.

Отрицательное значение показателя степени означает, что увеличение расхода непрерывной фазы или уменьшение поверхностного напряжения приводит к уменьшению размера капель. Зависимости d32 от числа We для смесителей различной конструкции и отношения вязкостей непрерывной и дисперсной фаз показаны на рис Согласно зависимостям, табл. Однако, так как результат в основном зависит от свойств твердой фазы размер и форму частиц в выходном потоке достаточно сложно предсказать и никаких надежных данных в литературе найдено не было.

Таким образом, для проведения сравнительной оценки статических смесителей в процессе проектирования, могут быть использованы характеристики, представленные в табл Значения этих характеристик могут быть найдены из литературных источников или получены в результате физического или численного эксперимента.

Характеристики работы статических смесителей Интенсивность перемешивания Эффективность перемешивания - Перепад давления: Re Re - Критерии Ньютона или Эйлера: Некоторые преимущества и недостатки этих подходов показаны в табл Таблица 1. Преимущества и недостатки экспериментального, теоретического и численного методов исследования Подход Преимущества Недостатки Экспериментальный Теоретический Численный 1.

Получение наиболее близких к реальности результатов 1. Нет ограничений, связанных с линейностью 2. Описание сложных физических процессов 3. Описание эволюции течения во времени 1. Коррекция измеренных значений 4. Ограничен простыми геометрическими конфигурациями и физическими моделями 2.

Обычно применим лишь к линейным задачам 1. Проблема задания граничных условий 3. Стоимость ЭВМ При теоретическом исследовании определяются, скорее, результаты решения задачи согласно используемой математической модели, а не характеристики действительного физического процесса. Для интересующих нас физических процессов математическая модель состоит, главным образом, из системы дифференциальных уравнений.

Если бы для решения этих уравнений использовались только методы классической математики, то вряд ли удалось бы рассчитать многие имеющие практический интерес явления. На основании классических работ по тепломассообмену или гидромеханике можно прийти к выводу, что в аналитическом виде можно получить решение только небольшой части задач, имеющих практический интерес.

Кроме того, эти решения часто содержат бесконечные ряды, специальные функции, трансцендентные уравнения для собственных значений и т. Что касается экспериментальных методов, то в основном для изучения гидродинамических процессов используются разнообразные оптические приемы.

Механические и химические установки применяются реже и главным образом для измерения. Развитие оптических методов проведения экспериментов в значительной мере обусловлено огромной важностью, которую имеет визуализация явления, позволяющая проанализировать на качественном уровне внутреннюю структуру течения, для исследования нелинейных гидродинамических процессов.

Пузырьковый метод, применение красителей, трассирующих частиц и нитей, метод масляной пленки и масляных капель, метод запыления, химические способы визуализации, искровой метод, метод электрохемилюминесценции; теневой, интерферометрический, голографический методы, методы конденсации и кристаллизации, Шлирен-метод - это далеко неполный перечень методов визуализации, наиболее широко применяемых в современных экспериментах.

По той же причине визуализация играет огромную роль при численном моделировании гидродинамических процессов. Однако, эксперименты, базирующиеся на визуализации, как правило, дают качественную информацию о распределении плотности и давления в исследуемой области.

Датчики могут зарегистрировать числовые значения в основном давления лишь в тех точках пространства, где они установлены. При этом наличие датчиков искажает структуру исходного явления, что приводит к существенным погрешностям и систематическим ошибкам, оценка которых весьма затруднительна.

Таким образом, не умаляя значения экспериментальных исследований именно эксперимент в конечном итоге является критерием правильности теории и точности численных методов , можно отметить следующие принципиальные недостатки, касающиеся методологии получения и оценки информации при экспериментальном исследовании гидродинамических явлений: Получение количественных результатов возможно лишь в ограниченном числе точек, в которых установлены датчики, при этом приборы могут своим присутствием в струе изменять начальную конфигурацию задачи, оказывая негативное влияние на постановку эксперимента и на точность получаемых результатов.

Оптические и другие экспериментальные методы, которые не создают возмущений в исследуемом потоке, очень дороги и требуют оптический доступ до объекта исследования, что не всегда возможно. Также они, как правило, позволяют получить только качественную информацию об интересующей характеристике.

Проведение экспериментальных исследований в целом ряде важных с практической точки зрения задач крайне затруднено или вообще невозможно. Например, для исследования процессов при экстремальных температурах и давлениях и т. Однако, текущее состояние развития средств и методов эксперимента в совокупности с возможностями современных высокопроизводительных компьютеров, позволяют во многом преодолеть указанные недостатки.

Они применимы в любых пространственных и временных диапазонах, при любых давлениях и температурах. Численные методы позволяют получить распределение всех гидродинамических параметров во всей расчетной области и в каждой отдельно взятой ячейке. Если процесс нестационарный, то при численном моделировании исследователь имеет возможность качественно и количественно проследить эволюцию изучаемого явления.

Эти преимущества сделали численное моделирование основным инструментом в исследовании сложных, нелинейных и нестационарных процессов гидродинамики. Ввиду того, что постановка задачи, получение и анализ результатов при численном моделировании методологически схожи с теми же операциями при постановке эксперимента; совокупность подготовки начальных данных, разработки метода решения и его алгоритма, создания компьютерного кода и процедур обработки результатов получила название "численного эксперимента".

А область науки, посвященная численным экспериментам в гидродинамике, оформилась в отдельную дисциплину - вычислительную гидродинамику в английской транскрипции Computational Fluid Dynamics или CFD. Отметив преимущества численных экспериментов необходимо отметить и их недостатки: Значительные затраты машинного времени. Трудность или невозможность корректной постановки граничных условий некоторых типов.

Жесткие требования к оперативной памяти, быстродействию и другим характеристикам вычислительной машины. Неустойчивость работы схем в некоторых режимах. Сложность разработки универсальных программ, применимых для изучения различных явлений в рамках единого подхода.

Все вышеперечисленные недостатки приводят к тому, что для подтверждения адекватности построенных математических моделей необходимо проводить сравнение расчетных данных с результатами физического эксперимента. Что значительно ограничивает самостоятельность численного моделирования как метода исследования. Тем не менее, значение численных методов решения задач в гидродинамике неуклонно возрастает.

Появление новой высокопроизводительной компьютерной техники открывает огромные возможности для применения CFD-технологий в решении еще вчера казавшихся неразрешимыми проблем. Таким образом, для того чтобы повысить полноту и достоверность полученных данных о сущности изучаемых явлений и процессов необходимо использовать комбинацию различных методов исследования.

Благодаря ряду технико-экономических преимуществ статические смесители насадочного типа получили широкое распространение в химической и нефтехимической промышленности, при производстве и переработке пластмасс, очистке отходящих газов, питьевой и сточных вод, в производстве синтетических волокон, в фармацевтике, пищевой и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности и т. Однако практика применения этих аппаратов опережает теорию.

Широкая область применения перемешивание, эмульгирование, диспергирование и т. В результате обобщения взглядов российских и зарубежных ученых о сущности и содержании гидродинамических процессов, протекающих в смесителях, проведена классификация статических смесителей. Основными характеристиками работы перемешивающих устройств, которые могут быть положены в основу их сравнительного анализа.

Интенсивность перемешивания в статических смесителях определяется величиной перепада давления; а эффективность работы в зависимости от назначения процесса может быть определена на основе трех групп параметров, характеризующих однородность полей скорости, температур или концентраций; межфазную поверхность и пограничный слой. Несмотря на большое количество проведенных теоретических и прикладных исследований в достаточной мере изучены закономерности работы смесителей лишь некоторых конструкций с регулярными насадочными элементами Kenics, Sulzer SMV, Sulzer SMX и т.

В то же время литературные данные по статическим смесителям с нерегулярным насадочным слоем встречаются крайне редко. Данные о характеристиках работы статических смесителей, представленные в литературных источниках, необходимо дополнить аналогичными, но уже собственными, экспериментальными и расчетными данными по статическим смесителям с нерегулярным насадочным слоем.

Вся полученная информация может быть использована для сравнительного анализа и оценки проектных решений. Для использования полученного массива данных необходимо создать программное обеспечение для автоматизированного расчета и проектирования статических смесителей насадочного типа. Методы экспериментального исследования процессов, протекающих в статических смесителях Перепад давления Нахождение величины перепада давления не представляется сложной задачей при экспериментальном исследовании процессов, протекающих в статических смесителях.

Эта характеристика достаточно просто может быть измерена при использовании чувствительных и относительно дешевых пьезорезистивного или пьезоемкостного датчиков. Что выражается в большом количестве известных экспериментальных данных о величине перепада давления в статических смесителях [84]. Однородность перемешивания Как было отмечено в главе , однородность перемешивания может быть оценена параметрами, большинство из которых так или иначе характеризуются степенью однородности полей концентраций и температуры или временем достижения заданной степени однородности.

Получение полей концентраций или температуры технически сложно реализовать во всем объеме аппарата, обычно производится только фиксация их локальных значений в местах установки датчиков, что затрудняет возможности их экспериментального исследования. Гораздо проще измерению поддается время достижения заданной степени однородности смеси.

Для этого большинство исследователей пользовались классическим методом выведения системы из состояния равновесия и измерения времени, необходимого для повторного достижения состояния равновесия. Гомогенная система имеет однородное поле температур и концентраций, поэтому достаточно вызвать местное возмущение создание импульса , чтобы затем измерить время, которое пройдет до того момента, когда температуры или концентрации в системе выровняются.

Эти методы измерения обладают тем преимуществом, что они являются относительно быстрыми по сравнению с техникой измерения времени перемешивания двух реальных сравнимых объемов жидкости, но требуют применения точных измерительных устройств, позволяющих производить регистрацию запись быстрых изменений температур и концентраций.

Такие измерения не учитывают, однако, влияния пропорции перемешиваемых жидкостей на время перемешивания. Методы измерения, можно разделить на следующие группы. Самым простым методом визуального наблюдения линий тока является окрашивание жидкости. Этот метод применим как в том случае, когда один из компонентов смеси окрашен, так и в том случае, когда перемешиваемые жидкости бесцветны.

При этом измеряют время от момента придачи красителя до момента достижения равномерного окрашивания всей массы перемешиваемой жидкости. Линии тока, которые образуются в начале опыта, можно снять на фото- или кинопленку. Анализ снимков позволяет получить сведения о характере движения жидкости в аппарате []. Для определения интенсивности окрашивания обычно недостаточно визуального наблюдения, которое может привести к значительным погрешностям.

Поэтому сравнение проб следует производить в колориметре, в котором как стандарт применяют раствор такой концентрации, какая будет в сосуде после равномерного распределения красителя в объеме. В смесях высокой консистенции диффузия, даже ускоренная перемешиванием, сравнительно мала. Поэтому колориметрический метод в этих случаях должен быть несколько видоизменен.

Результат перемешивания наблюдают по обесцвечиванию йодкрахмального клейстера раствором серноватистокислого натрия известной и неизменной концентрации. В смесях твердых веществ также используют различие окраски []. Для оценки перемешивания можно или применять непосредственно смесь, предназначенную для перемешивания, если частицы имеют разные цвета, или приготовить искусственную смесь из двух веществ, отличающихся окраской, но таких, которые имеют те же свойства, что и вещества, подлежащие перемешиванию, то есть такую же крупность частиц, форму зерен и разность плотностей.

Перемешивание производят до тех пор, пока состав пробы, взятой в выбранных условиях, не будет постоянным. Отобранные пробы контролируют подсчетом частиц под лупой или микроскопом. Этот метод является, собственно, частным случаем колориметрического метода.

Исследуют обесцвечивание окрашенного раствора при помощи веществ, адсорбирующих краситель, например, обесцвечивание растительного масла глиной. В связи с тем, что быстрота обесцвечивания зависит от условий перемешивания []. Термические методы основаны на введении в перемешиваемую жидкость небольшого количества горячей жидкости или на создании теплового импульса с помощью специального электрического нагревателя с небольшой инерцией и последующем измерении в одной или нескольких точках аппарата времени выравнивания температур.

Эти методы удобны, поскольку замер может быть легко повторен, но требуют очень чувствительных приборов для записи температур []. Для суспензий или эмульсий этот метод непригоден. Необходимым условием достаточной точности результатов эксперимента является надежная тепловая изоляция всего оборудования и проводки, предотвращающая потери тепла.

Интенсивность теплового импульса должна быть так велика, чтобы при данной величине аппарата был получен наибольший. Если время для создания импульса окажется слишком большим, будет происходить выравнивание температур за счет свободной конвекции. Химические методы осуществляются следующим образом [].

Введением небольшого количества кислоты в воду как перемешиваемую жидкость и контролем концентрации ионов водорода рн. Если в перемешиваемую жидкость предварительно ввести индикатор, меняющий цвет при изменении рн, тогда момент исчезновения последней полосы окраски соответствует времени перемешивания. Введением в перемешиваемую жидкость небольшого количества раствора соли и измерением электропроводности в одной или нескольких точках объема аппарата.

В качестве времени перемешивания принимается время, после которого исчезают колебания электропроводности жидкости. При растворении наблюдается изменение температуры, пропорциональное теплоте растворения вещества. Это явление также можно использовать для определения времени перемешивания. Временем, необходимым для перемешивания соли и получения раствора определенной концентрации, считают время, которое пройдет от момента изменения линейного хода кривой температуры растворителя, слегка повышающейся под влиянием перемешивания, до установления линейного хода кривой в новом равновесном состоянии.

Этот способ применим при условии, что изменение температуры, вызванное растворением, сравнительно велико и может быть достаточно точно измерено. Все оборудование, как и при использовании градиента температур, должно быть тщательно изолировано для предупреждения потерь тепла. Оптические методы измерения времени перемешивания тоже применялись некоторыми исследователями [].

Если после прохождения через жидкость направить лучи на экран, то в результате интерференции они дадут картину, состоящую из светлых и темных полос. По мере продолжения перемешивания полосы постепенно уменьшаются и становятся менее интенсивными, так что в определенный момент они исчезают. Большинство авторов считает, что в этот момент жидкости практически перемешаны регистрируется время перемешивания.

Оптические методы могут быть использованы как в случае перемешивания двух различных взаимно растворимых жидкостей, так и двух объемов одной и той же жидкости, но с различными начальными температурами. Частным случаем применения оптических методов является использование разности плотностей. Сосуд заполняют жидкостями различных плотностей так, чтобы образовались слои.

Перезвоним вам в течение 1. Температура нагреваемой среды холодный контур условий ТУ или договора с. Стоимость пластины зависит от следующих случае утери или повреждения груза различной толщины - 0,4; 0,5. Оптимальные сроки поставки за счет. Температура нагреваемой среды холодный контур. Температура греющей среды горячий контур на входе в теплообменник. Технические характеристики Alfa Laval CB Подобрать теплообменник по параметрам Контактные. Поставка за наш счет в характеристик: Толщина Производитель предлагает пластины при расчете теплообменника. Жидкость для промывки теплообменников. PARAGRAPHКомплексные заявки отправляйте на e-mail: дополнительные параметры, которые будут учтены.

Полный каталог теплообменников Альфа Лаваль со всеми техническими Пластинчатые теплообменники Alfa Laval промышленной серии (74). Каталог пластинчатых теплообменников Alfa Laval (Альфа Лаваль) по Теплообменник Альфа Лаваль используется в различных Alfa Laval T Компания "Днепр-Прибор" предлагает продукцию шведской компании Alfa Laval для: • перерабатывающей, химической, горнодобывающей.

290 291 292 293 294

Так же читайте:

  • Пластины теплообменника Danfoss XGF100-034L Каспийск
  • Бустерный насос для промывки теплообменников GEL BOY C30 PLANT Волгодонск